Песчаная подготовка (подушка) под фундамент

Для того чтобы качественно и правильно построить любое сооружение своими руками, нужно сделать прочную основу под него, то есть фундамент. Песчано гравийная подушка под фундамент важная основополагающая всего процесса строительства, а именно одна из основных частей всего сооружения.

Подсыпка из песка под ленточное основание

При создании основания на почве, очень большую роль играет подготовка песчаной подушки для фундаментного основания дома. Именно она создает ровную и стабильную площадку основания для строительства, тем самым исключая в дальнейшем большую усадку или перекос готового дома.

Общие сведения

Подготовка участка нужна обязательно. Устройство песчаной подушки для дома востребовано на тех грунтах, которые подвержены вспучиванию в зимний период. Такие почвы имеют свойство напитываться влагой и набухать весной когда происходит ускоренное таяние снега или в дождливый сезон, за который может выпасть большое количество осадков. Напротив же при отсутствии осадков их толщина оседает.

Песок под фундамент служит отсекающим промежутком между грунтом и фундаментом дома, какой при этом защищает его от чрезмерного скопления влаги в основании (при этом портится армирование), а также его толщина лучше смягчает деформационное усилие почвы под зданием.

Правильно сделанный расчет и грамотно сооруженная подсыпка по всем правилам и нормам нужна для того чтобы обеспечить вашему зданию прочную устойчивость и уберечь его от разрушения.

к оглавлению ↑

Зачем нужна песчаная подушка?

Фундамент на песчаной подушке для дома особенно необходим на торфяных, илистых и глинистых грунтах. Все эти почвы подвержены пучению при отрицательных температурах.

Песчаная подушка для ленточного фундамента

Во-первых при промерзании они изменяют свою однородность. Вследствие чего основание для дома без песчано подушки становится неравномерно нагружено. При этом создаются напряжения в несущих конструкциях всего блока здания.

Монолитная стена может треснуть, в ней обязательно деформируется армирование, а оконные конструкции и дверные проемы могут искривиться под действием этих усилий.

Однако, если на этапе проектирования был сделан грамотный расчет и была заложена правильная толщина основания, а также был правильно подобран песок для фундамента, то именно он лучше всего примет на себя все напряжения и усилия, которые создаст вспученный грунт под готовым основанием вашего дома.

В результате сооружение не потеряет своей равномерности и прочности.

Во-вторых правильная песчаная подушка под фундамент существенно продлевает срок службы готового здания уберегая его фундамент и армирование от грунтовой влаги. Ведь излишняя влага отрицательно и разрушительно действует на арматурный каркас, а также на поверхностные слои бетона.

Вода с трудом поднимается вверх по плотно утрамбованному слою песка, а также уложенный поверх него слой гидроизоляционной защиты убережет бетон от излишнего впитывания влаги в себя.

Если подготовка и расчет выявили, что уровень грунтовых вод слишком высок, тогда рекомендуется строить столбчатый или свайный фундамент. Тогда как бетонная подушка под фундамент в этом случае не применяется.

к оглавлению ↑

Из чего можно сделать основание?

Любая песчаная подушка делается из крупнозернистого песка. Лучшим вариантом будет использование гравелистого песка с включениями крупных фракций или подготовка речного песка средней фракции.

Песчаная подушка для свай

Эти виды наполнения песчаной подушки успешно справляются с излишней влагой и нежелательным процессом излишней усадки сооружения.

Также для обустройства песчаной подушки и придания ей улучшенных компенсационных и дренажных свойств, подготовка и расчет предусматривают применение гравийно-песчаной смеси. Она лучше всех устойчива к процессу сжатия.

Для того чтобы при сезонном повышении грунтовых вод песчаная прослойка не разрушалась, армирование не корродировало, а монолит фундамента не напитывался влагой, между ними нужна укладка слоя гидроизоляции.

Следует отметить, что иногда дилетанты используют глину для засыпки подушки под фундамент. Мнение о том, что глина имеет водоотталкивающие свойства, а также способна лучше спасать плитный фундамент блока от излишней влаги ошибочно.

Дело в том, что глина хорошо впитывает воду и накапливает ее в себе, в то время как песчаная засыпка действует как дренаж, пропуская ее через себя. Вследствие чего, глина при отрицательных температурах вспучивается, что приводит к нестабильности фундамента, какой соответственно теряет качество и прочность, армирование и монолитная плита получается с небольшим сроком службы.

Читайте также: этапы и правила укладки фундаментных блоков.

к оглавлению ↑

Виды оснований

Чтобы избежать скорого разрушения или деформации здания на пучинистых грунтах, при строительстве используется подготовка, а затем расчет, чтобы выбрать какой из нескольких видов фундаментов лучше сделать:

• массивные заглубленные ленточные фундаменты, имеющие серьезное армирование, можно залить для крупных сооружений из шлакоблока или кирпича;
• для небольших строений нужен столбчатый фундамент, какой убережет от поверхностных грунтовых вод;
• также можно сделать расчет и применить винтовые сваи;
• можно использовать плитный фундамент (подойдет монолитная плита).

Однако для всех нужен метод строительства на песчаной подушке.

Все типы фундаментов можно выполнить своими руками.

к оглавлению ↑

Песчаный слой под свайный или столбчатый фундамент

Для таких фундаментов своими руками, нужен песчано-гравийный способ засыпки основания.

Изначально на дно выкопанного котлована под столбчатый фундамент засыпают слой щебня или гравия. Далее, на него насыпают песок, его увлажняют, а затем тщательно утрамбовывают ручной или механической трамбовальной машиной.

Делают такую прослойку своими руками под столбчатый каркас высотой 20 — 30 см, ширина какой зависит от ширины столба фундамента, то есть на 10 — 20 см больше столба с каждой его стороны.

На готовую утрамбованную поверхность под столбчатый каркас расстилают гидроизоляцию. Это может быть полиэтилен или рубероид.

Процесс уплотнения засыпки

Зачем нужна гидроизоляция — она предотвратит впитывание засыпкой влаги из заливаемого бетонного раствора. Монолитная плита не пострадает, а армирование не испортится.

к оглавлению ↑

Песчаный слой под плитный фундамент

На плитном фундаменте могут быть построены такие сооружения, как баня или гараж, а также прочие мелкие хозяйственные постройки.

Зачем возводить грандиозные сооружения, если можно обойтись бюджетным способом.

Здесь песчаная прослойка засыпается по всему периметру котлована под основание плиты.

• весь котлован выравнивается;
• на 10-15 см насыпается щебень для фундамента;
• следующим слоем насыпается песок в 15 — 20 см;
• затем все трамбуется;
• в завершение укладывается гидроизоляция.

к оглавлению ↑

Песчаный слой под ленточный фундамент

Такой фундамент наиболее распространен в частном строительстве.

Для того чтобы сделать такую конструкцию своими руками, следует определиться с типом сооружаемого объекта, оценить окружающие условия строительства и прочие нюансы.

Например, для стандартного гаража хватит и 20 см. Опытные монтажники делают ширину засыпки на 15 см больше с каждой стороны от заливаемого фундамента.

На дно выкопанной в грунте траншеи насыпается прослойка песка. Его следует тщательно выровнять, а затем увлажнить для качественной трамбовки.

Песчаная подушка под ленточный фундамент уплотняется ручным или электрическим трамбователем.

Если на поверхности после трамбовки не остаются следы от обуви, то значит процесс был выполнен правильно.

В заключение у подушки ровняется вся горизонтальная поверхность и на нее укладывается гидроизолирующий слой.

к оглавлению ↑

Как сделать песчаную подушку своими руками? (видео)

к оглавлению ↑

На что следует обратить внимание?

Подытожив все вышесказанное, можно отметить основные моменты для того, чтобы правильно сделать песчаную подушку под фундамент своими руками:

1. Для устройства песчаной подложки под возводимый фундамент здания, следует использовать гравелистый, крупнозернистый песок.
2. Количество песка для засыпки можно рассчитать зная размеры траншеи (длину, ширину и высоту).
3. Следует учитывать то, что при трамбовке объем песка уменьшится.
4. Дно выкопанной траншеи следует выровнять и тщательно утрамбовать.
5. Гидроизоляцией застилается дно траншеи и поверхность утрамбованной песчаной засыпки.
6. Увлажнять песок следует до засыпки.
7. Песок трамбуется до того момента, пока на нем не перестанут отпечатываться следы от обуви.

Устройство песчаной подушки под фундаменты

При строительстве ленточного фундамента из железобетона, блоков или плитной конструкции необходимо выполнение песчаной подушки. Она является первым нижним слоем, создающим крепкую площадку под строительство основания дома. Песчаная подушка позволяет решить следующие задачи:

• заменить песком в месте возведения фундамента пучинистые грунты, снижая их негативный фактор;
• выравнивать дно траншеи под ленту основания или дно котлована;
• уберечь железобетонную конструкцию от коррозийного эффекта грунтов и проникновения влаги из почвы;
• обеспечить стабильность между фундаментом и грунтом;
• избежать промерзания фундамента.

Функционально подушка является промежуточной прослойкой между грунтом и фундаментом, противостоит сжатию и чрезмерной усадке строения.

Материал для песчаной подушки под фундамент

Наилучшим вариантом считается Крупнозернистый песок фракций 0,25 – 0,2 мм, выдерживает серьезные нагрузки. Он не теряет свойства в зависимости от влаги, в полной мере сохраняет свои функциональные качества.

Выполнение работ по созданию песчаной подушки под ленточный фундамент

Поскольку песчаная подушка является важной основой для возводимого фундамента, то ее выполнение начинают с выравнивания дна отрытой траншеи и уплотнения верхнего слоя грунта. Далее в траншею укладывается геотекстиль или другой подобный по свойствам материал. Такая прослойка станет барьером от смешивания песка с грунтом и его заиливания.

Распределить песок слоями, разравнять и тщательно утрамбовать. Количество слоев рассчитывается исходя из общей толщины подушки. Толщина одного песчаного пласта 5 – 10 см.

При трамбовке виброплитой, слой можно 15см. Рекомендуется увлажнять песок, поливая водой заранее до засыпки в траншею. Каждый следующий предыдущего. Потом выполнить гидроизоляцию.

Теперь можно приступать к устройству ленты монолитного фундамента из бетона или блоков.

Если грунтовые воды залегают неглубоко, то следует под песчаным основанием сделать дренажный слой из щебня.

При закладке подушки из песка учитываются также и особенности того или другого типа фундамента, которые влекут за собой определенные нюансы в выполнении работ.

Расчеты параметров фундамента песчаной подушки

• Толщина подушки рассчитывается в зависимости от нагрузки возводимого дома и типа фундамента, глубины промерзания грунтов, близости грунтовых вод.

• Толщина варьируется в диапазоне 20 – 60 см. Для деревянных строений из бруса, брёвен или каркасной технологии из панелей, подушку делают толщиной в 20 – 40 см.

• Толщина подушки из песка под ленточную конструкцию не должна превышать тройной размер ширины фундаментной ленты

• Ширина подушки находится в прямой зависимости от ширины подошвы фундамента и нижней части траншеи. Обычно она на 10 или 20 см превышает значение ширины ленты. Устройство песчаной подушки под фундаменты, которая в разрезе имеет конфигурацию трапеции, с сужающимися под углом в 30 градусов книзу боковыми сторонами считается наиболее надежной.

Во избежание проблем на строительной площадке необходимо также правильно определить нужную кубатуру песка. При подсчете его потребности для фундаментной подушки обязательно следует учитывать уменьшение объема материала при трамбовке. По этой причине расчет необходимого количества кубометров песка увеличивают в среднем на 10–15%. Данный показатель зависит от применяемого вида песчаного материала.

Высота песчаной подушки под плитный фундамент в среднем составляет 30 см. Однако в данном случае обязательно предусматривается и 20-сантиметровый слой щебенки для компенсации пучинистых почв. Измельченный камень является также эффективным дренажным материалом на глинистых грунтах, которые обычно отличаются высоким уровнем залегания грунтовых вод. Нижний щебеночный слой из средних фракций в совокупности с верхним из крупного песка создают стабильное основание для плитного фундамента, справляясь с серьезными нагрузками.

Подушка из песка под свайные конструкции

В яму под сваи насыпать слоями влажный песок и разравнять, каждый слой трамбуется. На верхний хорошо уплотненный слой песка укладывается гидроизоляционный материал.

Толщина песчаной подушки под свайный фундамент — 30 см. Ширина на 15 см больше диаметра опоры.

Как можно улучшить подготовку зеленого песка?

Система формования, основанная на технологии сырого песка, остается наиболее широко используемым процессом на литейных заводах по всему миру.

Как известно, основные используемые компоненты легко доступны. Это кварцевый песок, глина и вода. Сегодня они доступны в стабильном качестве с узким диапазоном допустимых отклонений. Угольная пыль и другие добавки улучшают отделку литья и добавляются к основным компонентам в соответствии с индивидуальными требованиями литейного производства.

На протяжении многих лет литейщики вырабатывали лучшие индивидуальные характеристики каждого элемента, чтобы получить оптимальную песчаную смесь для своего литейного производства. Непрерывный спрос клиентов на постоянное улучшение качества литья, наряду с контролем цен на литье, создал непрерывный процесс исследований и разработок. Это продолжается и сегодня и предполагает тесное партнерство между литейными заводами, производителями сырья и производителями оборудования.

Современная инфраструктура уменьшила влияние местоположения источника материала на литейный рынок. В целом у большинства литейных заводов нет проблем с выбором наиболее подходящих компонентов для своих нужд.

Непрекращающаяся проблема с сырым песком

Нестабильность характеристик сырого песка, если ее не решить с помощью хорошо продуманной перерабатывающей установки и надежных инструментов управления, приведет к постоянным проблемам в литейном производстве.

Качество формовочной смеси должно соответствовать используемому формовочному оборудованию. Но, как только это будет установлено, именно постоянство в узком диапазоне изменчивости позволит снизить уровень брака, связанного с качеством песка.

Хорошо известно, что хороший формовочный песок никогда не должен подвергаться воздействию температур выше 40 или ниже 25°C. Это фундаментальное, но не единственное соображение. Он также не должен иметь свободной влаги, а уплотняемость должна поддерживаться на уровне ± 2 % при прочности на сжатие ± 50 2 г/см при заданных значениях. Это самые важные параметры.

Достижение консистенции

Большой вопрос заключается в том, как возможна консистенция, когда условия вытряхивания песка, в зависимости от соотношения песок/металл и загрязнения кернового песка, могут варьироваться в зависимости от температуры от 70 до 160°C, влажности от 0 до 1,8 %.

Существует ряд доступных решений для зеленого песка, по крайней мере, столько же, сколько производителей литейного оборудования, доступных на рынке.

Идеальная система, воплощенная в жизнь

Философия SPACE по обработке возвратного песка была задумана в 70-х годах и включает в себя все, что было сделано и разработано другими производителями литейного оборудования.

Уделяя пристальное внимание предложениям наших клиентов, а также извлекая уроки из своих прошлых ошибок, мы теперь считаем, что оборудование SPACE для обработки сырого песка является самым передовым и надежным из доступных в мире

Полигональная решетка SPACE SPR

Система обеспыливания предназначена для совместной работы с регулируемым дополнительным воздухозаборником окружающего воздуха, установленным по всей нижней части закрывающего кожуха. Это позволяет песку, падающему через вращающуюся корзину, «встречно промываться» потоком воздуха, направленным вверх.

Эта функция обеспечивает снижение первичной температуры в сочетании с возможностью регулировки удаления мелких частиц и поддержания просеивающей корзины в сухом состоянии для более эффективной работы с меньшими затратами на техническое обслуживание.

SPACE MU Предварительный смеситель

Затем вода для охлаждения и отпуска добавляется и эффективно перемешивается с возвращаемым песком в непрерывном предварительном смесителе. Двойной горизонтальный вал, многолопастной смеситель обеспечивают интенсивное действие и производят очень однородную и однородную песчаную смесь.

В качестве опции доступна возможность введения добавок на этом этапе. Дополнения производятся в программируемом процентном соотношении, исходя из истинного веса обрабатываемого песка.

Заметный первый охлаждающий эффект также достигается в смесителе предварительного смешения MU.

Охладитель с псевдоожиженным слоем SPACE TCR

Space TCR — это оборудование, предназначенное для обработки и управления конечной стадией охлаждения.

Основан на вибрационном конвейере, оснащенном пластинами из нержавеющей стали с микроперфорацией, по верхней поверхности которых поступает предварительно смешанный и дополнительно увлажненный песок. Под стальными пластинами для подачи песка и псевдоожижения находится многокамерная система нагнетания воздуха. Затем через каждую камеру продувается регулируемое количество воздуха, эта функция позволяет регулировать объем воздуха в зависимости от состояния песка. Там, где песок горячий и очень влажный, продувается большой объем воздуха, но по мере того, как песок движется к более холодному выпуску, температура и влажность пропорционально снижаются, а затем объем воздуха адаптируется для снижения потребления энергии и удаления мелких частиц. .

Поскольку количество песка может варьироваться в зависимости от производительности формовочной линии, иногда ± 30 % или более системы продувки автоматически регулируются для получения целевого значения влажности и температуры на выходе.

1 — Вращающееся сито
2 — Бункер-накопитель
3 — Ленточный дозатор
4 — Непрерывное взвешивание
5 — Датчик температуры песка
6 — Детектор песка
7 — Датчик влажности песка
8 — Предварительный смеситель непрерывного действия
9 — Песок в псевдоожиженном слое охладитель
10 — Центробежный вентилятор
11 — Система сбора пыли
12 — Центробежный пылеотделитель

SPACE PGF- Контрольное оборудование

Это очень сложный и эффективный компонент нашей системы. Он обеспечивает полностью автоматическое управление многими функциями, которые в совокупности компенсируют большие колебания физических характеристик возвращаемого песка. Возвратный песок перед подачей в предварительный смеситель подлежит контролю по следующим параметрам:

• Непрерывное взвешивание с помощью системы тензодатчиков, установленной на подающем ленточном конвейере
• Температура и влажность с помощью самоочищающихся датчиков, установленных в потоке песка.

Переработанный песок после охладителя кипящего слоя подлежит контролю по следующим параметрам:

• Температура и влажность с помощью самоочищающихся датчиков, установленных в потоке песка.
• Количество добавляемой воды рассчитывается с использованием показаний на входе, но показания на выходе создают поправочный коэффициент обратной связи с помощью функции «p.i.d.».

Мы можем подтвердить, что требуемый целевой уровень влажности и температуры легко достигается и поддерживается в очень узком диапазоне, несмотря на большие колебания свойств при вытряхивании. Таким образом, мы можем гарантировать очень стабильные физические характеристики песка в бункерах перед смесителем или дробилкой.

Предварительно кондиционированный песок с влажностью от 2% до 2,2% и температурой от 30 до 35 °C после примерно часа выдержки находится в идеальном состоянии для приготовления оптимальной формовочной смеси, гарантирующей минимальное количество отходов, связанных с песком.

Сегодня современный, хорошо обслуживаемый смеситель Мюллера, оснащенный эффективной системой управления, является способом производства высококачественных воспроизводимых смесей и, по нашему мнению, должен быть обязательным в литейном производстве, стремящемся серьезно конкурировать на мировом рынке.

Смесители интенсивного действия Space VR в сочетании с системой управления GSM «Sand Lab» выполняют это обязательное требование и должны стать сердцем завода по производству песка завтрашнего дня.

Статья адаптирована из оригинала, опубликованного в Foundry Management and Technology

Литье в песчаные формы | Процесс литья в песчаные формы

2 июня 2021 г.

/ Производственные процессы / Автор ТКП

Литье в песчаные формы — это процесс, при котором материал нагревают до расплавленного состояния, затем заливают в форму с нужной полостью и дают затвердеть. Отливка – это узор, который мы получаем после затвердевания. По окончании процесса отливку извлекают из формы. Металлы являются наиболее распространенными материалами, используемыми в литье.

Содержание

Песок для литья

Процесс литья в песчаные формы использует песок для подготовки формы. Для литья в песчаные формы используется синтетический песок (озерный песок) или природный песок, который обычно представляет собой огнеупорный материал, называемый кремнеземом (SiO2).

Песчинки должны быть достаточно мелкими, чтобы их можно было плотно утрамбовать; однако зерна должны быть достаточно крупными, чтобы газы, образующиеся при разливке металла, могли выходить через поры.

Зеленый песок (смесь песка, воды и глины) обычно используется в больших формах. Песок часто используется повторно, а лишний металл обрезается или отрезается и также используется повторно.

Форма для литья в песчаные формы | Оборудование для литья в песчаные формы

Форма для литья в песчаные формы обычно состоит из следующих частей:

Кожух и тяга: Форма состоит из двух частей, верхняя половина формы называется козырьком, а нижняя часть называется тягой.

Жидкость заливается в полость формы, которая представляет собой пространство между двумя частями. Деревянный объект, называемый шаблоном, используется для создания геометрии полости. Шаблоны имеют форму, которая (почти) идентична детали, которую нам нужно создать.

Разливочный стакан и литник: Жидкий металл заливается в разливочный стакан и стекает по литнику; верхняя часть воронки — стакан для заливки; трубчатая шейка воронки – литник.

Направляющие: Направляющие представляют собой горизонтальные полые каналы, которые соединяют скальное дно литника с полостью пресс-формы.

Ворота: Область, в которой любой бегунок соединяется с полостью, называется воротами.

Подступенки: Сделаны дополнительные полости, соединяющиеся с самой высокой/верхней поверхностью пресс-формы. Избыток металла, заливаемый в форму, скапливается в этих пространствах/полостях, которые называются стояками. Они действуют как резервуары; поскольку металл затвердевает внутри полости, он сжимается, и, следовательно, лишний металл из стояков течет в обратном направлении, чтобы избежать отверстий внутри литой детали.

Вентиляционное отверстие: Вентиляционное отверстие — это узкие/маленькие отверстия, соединяющие полость с атмосферой и позволяющие газам и воздуху из полости выходить. .

Стержни: Многие литые изделия имеют внутренние отверстия (полые части) или другие полости, недоступные ни для одного компонента/детали формы. Такие внутренние поверхности образованы вставками, которые называются ядрами.

Сердечники изготавливаются путем обжига песка с добавлением связующего, чтобы они сохраняли свою форму при обращении с ними. Форма собирается путем вставки сердечника в полость тяги, затем размещения крышки сверху и закрепления/запирания формы. После того, как отливка завершена, песок стряхивается, поэтому стержень отрывается и обычно отламывается.

Установка для литья в песчаные формы

Установка для литья в песчаные формы обычно состоит из следующих секций/зон:

• Секция изготовления модельных плит
• Секция изготовления стержней
• Секция подготовки песка
• Секция формовки песка
• Секция плавки
• Линия разливки металла
• Секция выбивки или измельчения литья
• Секция зачистки и шлифовки

Процесс литья в песчаные формы

Процесс литья в песчаные формы включает:

• а) Получение механического чертежа детали.
• b) Подготовка шаблона Cope и
• c) Подготовка пластины шаблона перетаскивания согласно чертежу.
• d) Изготовление стержневых ящиков.
• e) Склеенные половинки сердечника.
• f) Готовность литейной формы к песку.
• g) Набивка пресс-формы песком и удаление модели, литника и подступенков.
• h) Готовность формы для песка.
• i) Трамбовка пресс-формы и удаление шаблона.
• j) Размещение сердечника на буксире.
• л) Готовность сборки коптера и тяги к заливке металла.
• м) Извлечение отливки из формы для очистки и термообработки.
• m) Процесс отделки отливки, например, шлифовка и дробеструйная обработка, если применимо.
• о) Отправка отливок заказчику.

Изделия для литья в песчаные формы | Использование

Литье в песчаные формы — это метод производства сложных деталей машин, который широко используется в различных секторах/областях, как указано ниже:

• Используется для изготовления различных деталей в автомобильной промышленности, самолетах, поездах и судоходстве.